Jeśli chodzi o prowadzenie działań bojowych w powietrzu to najczęściej mówi się o zasięgu – zasięgu wykrywania wroga przez sprzęt rozpoznawczy, stacje radiolokacyjne i optyczne (radarowe i OLS), zasięg ognia powietrze-powietrze (A-B) lub rakiety powietrze-ziemia ( V-Z). Wydawałoby się, że wszystko jest logiczne? Znalazł wroga na maksymalnym zasięgu, zanim on cię znalazł, wcześniej wystrzelił pociski V-V lub V-Z, najpierw uderzył w myśliwiec lub system rakiet przeciwlotniczych (SAM). Tymczasem w dającej się przewidzieć przyszłości format walki powietrznej może ulec radykalnym zmianom.
Wyobraź sobie, że niepozorny myśliwiec jako pierwszy wykrył wrogi samolot bojowy, prawdopodobnie za pomocą zewnętrznego oznaczenia celu, i jako pierwszy wystrzelił pociski V-V. Aby zwiększyć prawdopodobieństwo trafienia w cel, wystrzelono dwa pociski V-V. Sądząc po efektywnej powierzchni dyspersji (ESR), wrogi samolot należy do maszyn czwartej generacji. Potencjalnie może "przekręcić" jeden pocisk V-V, ale nie ma szans na uniknięcie dwóch. Wydawałoby się, że zwycięstwo jest nieuniknione?
Nagle ślady pocisków V-V zniknęły, a samolot wroga nadal leci, jakby nic się nie stało, nawet nie zmieniając kursu i prędkości. Niepozorny myśliwiec wystrzeliwuje jeszcze dwa pociski V-V - pilot zaczyna się denerwować, w komorze uzbrojenia pozostają tylko dwa pociski V-V. Jednak ślady pocisków znikają tak jak poprzednie, a wrogi samolot kontynuuje lot bez zakłóceń.
Ładunek amunicji nowoczesnych samolotów stealth jest bardzo ograniczony.
Po wystrzeleniu dwóch ostatnich pocisków V-V i nie licząc już na zwycięstwo, pilot niepozornego myśliwca zawraca swój samochód i próbuje oderwać się od wrogiego samolotu z maksymalną prędkością. Ostatnią rzeczą, jaką pilot słyszy przed wystrzeleniem, jest sygnał z systemu ostrzegania o zbliżaniu się pocisków powietrze-powietrze przeciwnika.
Jak powyższy scenariusz może stać się rzeczywistością? Odpowiedzią są aktywne systemy obronne obiecujących samolotów bojowych, których jednym z kluczowych elementów będą obiecujące małogabarytowe pociski przeciwlotnicze, które zapewnią pokonanie wrogich pocisków powietrze-powietrze bezpośrednim trafieniem (hit-to- zabić).
trafić, by zabić
Bardzo trudno jest trafić rakietę rakietą, w rzeczywistości „pocisk za kulę”. We wczesnych stadiach rozwoju pocisków powietrze-powietrze i ziemia-powietrze było to praktycznie niemożliwe do zrealizowania, dlatego do trafienia celów używano głowic odłamkowych odłamkowo-wybuchowych i prętowych (głowic), a dla większości część jest nadal używana. Ich niszczące zdolności opierają się na detonacji głowic i utworzeniu pola odłamków lub gotowych pocisków (GGE), które z takim lub innym prawdopodobieństwem trafiają bezpośrednio w cel w pewnej odległości od punktu inicjacji. Obliczenie optymalnego czasu detonacji odbywa się za pomocą specjalnych zdalnych bezpieczników.
Zasada działania głowicy prętowej
Jednocześnie istnieje wiele celów, które mogą być trudne do trafienia odłamkami ze względu na ich znaczny rozmiar, masę, prędkość i siłę pocisku. Przede wszystkim dotyczy to głowic międzykontynentalnych pocisków balistycznych (ICBM), których zniszczenie można zagwarantować tylko bezpośrednim trafieniem lub przy pomocy głowicy nuklearnej (NBC).
Transatmosferyczny kinetyczny przechwytujący musi trafić w głowice ICBM metodą bezpośredniego trafienia
Naddźwiękowe pociski przeciwokrętowe są również trudnym celem trafienia w głowice odłamkowe, które ze względu na swoje rozmiary i masę potrafią bezwładnie dolecieć do atakowanego okrętu - odłamki nie mogą spowodować detonacji głowicy.
Z drugiej strony istnieją małe, szybkie cele, takie jak pociski powietrze-powietrze, które równie trudno zestrzelić za pomocą głowic odłamkowych lub prętowych.
Pod koniec XX - na początku XXI wieku pojawiły się głowice samonaprowadzające (GOS), które umożliwiały bezpośrednie trafienie pocisku w cel - inny pocisk lub głowicę. Takie podejście ma kilka zalet. Po pierwsze, można zmniejszyć masę głowicy, ponieważ nie musi ona tworzyć pola odłamków. Po drugie, wzrasta prawdopodobieństwo trafienia w cel, ponieważ trafienie pocisku spowoduje znacznie większe obrażenia niż jeden lub więcej fragmentów. Po trzecie, jeśli w momencie trafienia w cel pocisku z głowicą odłamkową pojawi się widoczna na radarze chmura szczątków, nie zawsze jest jasne, czy są to fragmenty pocisku i celu, czy tylko sam pocisk, natomiast w przypadku trafienia cel przy użyciu metody hit-to-kill pojawienie się pola szczątków z dużym prawdopodobieństwem wskazuje na pokonanie celu.
Ważnym elementem zapewniającym możliwość bezpośredniego trafienia jest obecność gazowo-dynamicznego pasa sterującego, który zapewnia pociskowi V-V, przeciwlotniczemu pociskowi kierowanemu (SAM) lub przeciwrakietowi możliwość intensywnego manewrowania podczas zbliżania się do celu .
Pasek dynamicznego sterowania gazem
Pociski V-V przeciwko pociskom V-V
Czy istniejące pociski powietrze-powietrze mogą być wykorzystywane do przechwytywania pocisków lub rakiet powietrze-powietrze? Jest to możliwe, ale skuteczność takiego rozwiązania będzie bardzo niska. Po pierwsze, bez poważnej rewizji prawdopodobieństwo przechwycenia będzie niskie. Wyjątkiem może być izraelski pocisk powietrze-powietrze Stunner, zbudowany na bazie tytułowego kompleksu przeciwrakietowego „Proca Dawida”, który zapewnia cele typu „uderz-to-zabij”.
Nowoczesne pociski V-V mogą potencjalnie przechwytywać wrogie pociski i pociski V-V, ale skuteczność takiego rozwiązania będzie niska
Izraelski pocisk powietrze-powietrze Stunner został przetestowany na myśliwcu F-16, najwyraźniej jest to najskuteczniejszy istniejący pocisk powietrze-powietrze, zdolny do uderzania w rakiety powietrze-powietrze wroga.
Po drugie, pociski powietrze-powietrze są przeznaczone głównie do przechwytywania samolotów wroga z dużej odległości – dziesiątek i setek kilometrów. Z takiej odległości nie będą w stanie przechwycić pocisku V-V ani systemu obrony przeciwrakietowej - jego gabaryty są zbyt małe, bynajmniej nie jest faktem, że radar lotniskowca będzie w stanie je wykryć z takiej odległości. Jednocześnie, aby zapewnić duży zasięg lotu, potrzeba dużo paliwa, co prowadzi do zwiększenia gabarytów rakiety.
Tak więc przy użyciu pocisków V-V do przechwytywania wrogich pocisków V-V może dojść do sytuacji, w której przy porównywalnym ładunku amunicji zużycie pocisków V-V przez broniący się myśliwiec będzie wyższe, ponieważ może zaistnieć potrzeba wystrzelenia kilku pocisków V-V na wrogi pocisk V-V używane jako pociski przeciwrakietowe. W rezultacie broniący się samolot pozostanie bez broni wcześniej niż atakujący i zostanie zniszczony pomimo zestrzelonych przez siebie pocisków.
Wyjściem z tej sytuacji jest rozwój specjalistycznych rakiet powietrze-powietrze, a taką pracę aktywnie prowadzi nasz potencjalny przeciwnik.
CUDA/SACM
Na bazie pocisku powietrze-powietrze AIM-120 w Stanach Zjednoczonych Lockheed Martin opracowuje obiecujący mały pocisk kierowany CUDA, zdolny do uderzania zarówno w samoloty, jak i wrogie pociski powietrze-powietrze/ziemia-powietrze. . Jego cecha wyróżniająca jest o połowę mniejsza, w porównaniu z rakietą AIM-120, wymiary i obecność dynamicznego paska kontrolnego gazu.
Pocisk CUDA ma trafiać w cele bezpośrednim trafieniem typu hit-to-kill. Oprócz głowicy naprowadzającej radar, podobnie jak pocisk AIM-120, musi mieć możliwość korekcji radiowej zgodnie z danymi z samolotu nośnego. Jest to szczególnie ważne przy odpieraniu grupowych wystrzeliwania pocisków I-V i pocisków nieprzyjacielskich: aby zapobiec dotarciu wszystkich pocisków przeciwrakietowych do tego samego celu, a także w celu szybkiego przekierowywania pocisków przeciwrakietowych z już zniszczonych celów na nowe.
Rakieta CUDA
Dane dotyczące zasięgu wystrzeliwania pocisków CUDA są różne: według niektórych danych maksymalny zasięg wyniesie około 25 kilometrów, według innych - 60 kilometrów lub więcej. Można założyć, że druga liczba jest bliższa rzeczywistości, ponieważ zasięg oryginalnego pocisku AIM-120 w wersji AIM-120C-7 wynosi 120 km, a w wersji AIM-120D 180 km. Część wolumenu pocisku CUDA trafi na umieszczenie silnika gazowo-dynamicznego, ale z drugiej strony należy pamiętać, że realizacja trafienia w cele metodą hit-to-kill może znacznie zmniejszyć rozmiar i waga głowicy.
Wymiary pocisku CUDA znacznie zwiększą ładunek amunicji zarówno myśliwców stealth piątej generacji (dla których jest to szczególnie ważne), jak i samolotów czwartej generacji. Zatem ładunek amunicji myśliwca F-22 może wynosić 12 pocisków CUDA + 2 pociski krótkiego zasięgu AIM-9X lub 4 pociski CUDA + 4 pociski AIM-120D + 2 pociski AIM-9X.
W przypadku myśliwców z rodziny F-35 ładunek amunicji może wynosić 8 pocisków CUDA lub 4 pociski CUDA + 4 pociski AIM-120D (w przypadku F-35A rozważa się umieszczenie 6 pocisków AIM-120D w komorze wewnętrznej, w której W takim przypadku ładunek amunicji będzie porównywalny z F-22, z wyjątkiem pocisków krótkiego zasięgu AIM-9X).
Modele pocisków CUDA w komorze uzbrojenia myśliwca stealth F-35
Nie ma nic do powiedzenia na temat amunicji myśliwskiej czwartej generacji, umieszczonej na zewnętrznym pasie. Najnowszy myśliwiec F-15EX może przenosić do 22 pocisków AIM-120 lub odpowiednio do 44 pocisków CUDA.
Podobnie jak rakieta CUDA, rakieta Small Advanced Capability Missile (SACM) jest opracowywana przez Raytheon, co jest logiczne, biorąc pod uwagę, że to Raytheon produkuje rakietę AIM-120. Ogólnie rzecz biorąc, relacje między amerykańskimi wykonawcami usług obronnych charakteryzują się stałym stanem miłości i nienawiści – wielkie koncerny albo współpracują ze sobą, albo zaciekle rywalizują o zamówienia wojskowe. Biorąc pod uwagę tajemnicę programu CUDA/SACM, nie jest jasne, czy SACM Raytheona jest kontynuacją programu CUDA firmy Lockheed Martin, czy też są to odrębne projekty. Wygląda na to, że Raytheon wygrał przetarg, ale nie jest jasne, czy wykorzystał rozwiązania Lockheed Martin.
Zadania rozwiązane przez SACM
Można założyć, że program CUDA / SACM ma wysoki priorytet w Siłach Powietrznych USA (Siły Powietrzne), ponieważ wynik nie tylko faktycznie podwoi ładunek amunicji samolotów bojowych, ale także zapewni zwiększone prawdopodobieństwo trafienia samolotów wroga z powodu do bezpośredniego hit-to-kill, a także zapewnienie samolotom bojowym możliwości samoobrony dzięki skutecznemu przechwytywaniu pocisków powietrze-powietrze wroga.
Jeśli pociski CUDA/SACM są bardziej poprawnie nazywane pociskami powietrze-powietrze z rozwiniętymi zdolnościami przeciwrakietowymi, to pocisk MSDM należy zaklasyfikować właśnie jako pocisk obrony krótkiego zasięgu powietrze-powietrze.
MSDM/MHTK/HKAMS
Program rozwoju małogabarytowych pocisków przeciwrakietowych firmy Raytheon MSDM (Miniature Self-Defense Munition) o długości około jednego metra i masie około 10-30 kilogramów ma na celu wyposażenie samolotów bojowych w środki bliskiej samoobrony. Niewielkie wymiary i masa pocisków przeciwrakietowych MSDM pozwolą na umieszczanie ich w dużych ilościach w komorach uzbrojenia przy minimalnych uszkodzeniach głównego uzbrojenia. Kluczowym wymogiem dla projektu jest również zminimalizowanie kosztu pojedynczego przedmiotu i wypuszczenie go w dużej serii, aby można było tę amunicję wydać w dużych ilościach.
Oznakowanie pierwotnego celu dla pocisków przeciwrakietowych MSDM powinno zapewniać radar i OLS samolotu przewoźnika, a także system ostrzegania przed atakiem rakietowym.
Wymiary przeciwrakietowe MSDM w porównaniu z pociskami AIM-9X i AIM-120
Przypuszczalnie pociski MSDM firmy Raytheon będą miały jedynie pasywne naprowadzanie na promieniowanie cieplne za pomocą głowicy naprowadzającej na podczerwień (naprowadzanie na podczerwień), uzupełnione zdolnością wskazywania źródła promieniowania radarowego - aby lepiej przechwytywać wrogie pociski V-V za pomocą aktywnej głowicy naprowadzającej radar (ARLGSN ), ponadto, według jednego z patentów firmy, elementy naprowadzania radaru znajdują się nie w części czołowej, ale w powierzchniach sterowych. Rozwój rakiet MSDM firmy Raytheon powinien zostać ukończony do końca 2023 roku.
Zdjęcie z patentu firmy Raytheon na umieszczenie czujników radarowych w powierzchniach kontrolnych
Lockheed Martin również pracuje w tym kierunku. O niej lotnictwo jest bardzo mało informacji na temat pocisku przeciwrakietowego, są natomiast informacje o testach pocisku ziemia-powietrze MHTK (Miniature Hit-to-Kill) przeznaczonego do przechwytywania min artyleryjskich, pocisków i rakiet niekierowanych . Najprawdopodobniej lotniczy pocisk przeciwrakietowy firmy Lockheed Martin jest strukturalnie podobny do pocisku przeciwrakietowego MHTK.
Długość pocisku przeciwrakietowego MNTK wynosi 72 centymetry, waga 2,2 kilograma. Wyposażony jest w ARLGSN - rozwiązanie to jest droższe niż Raytheon, ale może stać się bardziej efektywne podczas pracy z pociskami I-V i SAM (do przechwytywania min artyleryjskich, pocisków i pocisków niekierowanych ARLGSN jest nieuniknioną koniecznością). Zasięg pocisku przeciwrakietowego MNTK wynosi odpowiednio 3 kilometry, wersja lotnicza może mieć porównywalny lub nieco większy zasięg.
Badania pocisku przeciwrakietowego MNTK i wymiary makiety pocisku przeciwrakietowego MNTK w stosunku do wielkości banknotu pięciodolarowego
Europejska firma MBDA opracowuje pocisk antyrakietowy HKAMS o masie około 10 kilogramów i długości około 1 metra. Specjaliści MBDA uważają, że ulepszenie GOS obiecujących pocisków V-V sprawi, że tradycyjne pułapki i wabiki używane przez samoloty bojowe staną się nieskuteczne, a tylko przeciwrakiety V-V będą w stanie oprzeć się pociskom V-V wroga.
Model rakiety HKAMS
Charakterystyczne jest to, że na wszystkich zdjęciach i obrazach pocisków przeciwrakietowych MSDM / MHTK / HKAMS nie ma widocznego paska sterowania dynamiką gazu, możliwe jest, że supermanewrowość jest realizowana poprzez odchylanie wektora ciągu.
Niewielkie wymiary pocisków przeciwrakietowych MSDM / MHTK / HKAMS pozwolą na umieszczenie ich w trzech częściach zamiast jednego pocisku AIM-9X do walki wręcz B-B lub przypuszczalnie sześciu pocisków MSDM zamiast jednego pocisku rodziny AIM-120.
Tym samym myśliwiec F-22 będzie mógł przenosić 12 pocisków CUDA + 6 pocisków przeciwrakietowych MSDM lub 4 pociski CUDA + 4 pociski AIM-120D + 6 pocisków przeciwrakietowych MSDM.
Ładunek amunicji myśliwca F-15EX może stanowić np. 8 pocisków AIM-120D + 16 pocisków CUDA + 36 pocisków przeciwrakietowych MSDM. A przy rozwiązywaniu problemu, np. obejmującego samolot wczesnego ostrzegania (AWACS), ładunek amunicji może zawierać 132 pociski przeciwrakietowe MSDM lub 22 pociski CUDA + 64 pociski przeciwrakietowe MSDM.
Ponadto Northrop Grumman opatentował kinetyczny system obrony przeciwrakietowej dla samolotów stealth, który można porównać do czegoś w rodzaju aktywnego systemu obrony (KAZ) dla czołgi. Proponowany kompleks obrony przeciwrakietowej powinien obejmować chowane wyrzutnie z małymi pociskami przeciwrakietowymi skierowanymi w różnych kierunkach, aby zapewnić wszechstronną obronę samolotu. W pozycji schowanej wyrzutnie nie zwiększają widoczności nośnika. Możliwe, że to rozwiązanie zostanie wdrożone w dniu obiecujący bombowiec B-21 a na obiecującym myśliwcu szóstej generacji, a przeciwrakiety MSDM lub MHTK (w wersji lotniczej) będą działać jak amunicja uderzająca.
Zdjęcie z patentu Northrop Grummana na kinetyczny system obrony przeciwrakietowej dla samolotów stealth – wyrzutnie powinny pomieścić małe pociski przeciwrakietowe i wabiki manewrujące z bronią elektroniczną (EW)
Na podstawie powyższego można stwierdzić, że pociski przeciwrakietowe powietrze-powietrze staną się jednym z głównych elementów uzyskania dominacji w powietrzu w XXI wieku, przynajmniej w pierwszej jego połowie, a ich rozwój powinien stać się jednym z główne priorytety rosyjskich sił powietrznych.